Предпосылки изобретения
В США ожирением страдают примерно 97 миллионов человек, у которых клинически установлено наличие избыточной массы тела. Накопление или сохранение жира в организме непосредственно связано с потреблением калорий. Поэтому одним из наиболее распространенных способов регулирования массы тела при лечении ожирения является применение относительно малокалорийных диет с низким содержанием жира, то есть диет, содержащих меньше жира и калорий по сравнению с "обычным режимом питания" или тем количеством, которое обычно потребляет данный субъект.
Наличие жиров в большинстве продуктов питания существенно ограничивает источники питания, которые можно использовать для диеты с низким содержанием жира. Кроме того, жиры придают аромат, улучшают внешний вид и физические характеристики многих продуктов питания. Поэтому достаточно трудно подобрать и соблюдать диеты с низким содержанием жира.
Для лечения ожирения предложены разные химические методы. Применение лекарственных средств, снижающих аппетит, таких как декстроамфетамин, комбинации лекарственных средств, не содержащих амфетамин, в частности фентермина и фенфлурамина ("Phen-Fen"), и только дексфенфлурамина (Re-dux), вызывает серьезные побочные эффекты. В качестве заменителей пищевого жира были предложены неусвояемые вещества, такие как олестра (OLEAN®), минеральное масло или сложные неопентиловые эфиры (см. патент США 2962419). В научной литературе описано применение гарциниевой кислоты и ее производных для лечения ожирения путем подавления синтеза жирных кислот. В патенте США 2923662 описаны разбухающие винилпиридиновые смолы с поперечными связями, которые подавляют аппетит благодаря образованию неперевариваемой массы. В исключительных случаях применяют хирургические методы, такие как временное шунтирование подвздошной кишки.
Однако вышеуказанные способы лечения ожирения обладают серьезными недостатками, и контролируемая диета по-прежнему остается наиболее предпочтительным методом лечения ожирения. Из вышеизложенного следует, что необходимы новые методы лечения ожирения.
Краткое изложение существа изобретения
Это изобретение относится к способу лечения ожирения у нуждающегося субъекта путем введения такому субъекту полимера, замещенного или содержащего одну или несколько групп, способных ингибировать липазу. Липазы являются главными ферментами пищеварительной системы, которые расщепляют три- и диглицериды, не усваиваемые в тонком кишечнике из-за слишком большого размера, с образованием абсорбируемых жирных кислот. Поэтому ингибирование липаз способствует уменьшению поглощения жира. В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения группа, ингибирующая липазу, может быть "самоубийственным субстратом", подавляющим активность липазы путем образования ковалентной связи с ферментом в активном сайте или в любом другом месте цепи. В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения группа, ингибирующая липазу, является изостерным ингибитором этого фермента. Данное изобретение далее относится к полимерам, используемым при осуществлении описанных здесь способов, а также к новым промежуточным соединениям и способам получения указанных полимеров.
Подробное описание изобретения
Это изобретение относится к способу лечения ожирения у нуждающегося субъекта путем введения такому субъекту полимера, содержащего одну или несколько групп, способных ингибировать липазу. Так как липазы имеют непосредственное отношение к гидролизу жира, результатом ингибирования этих ферментов является уменьшение гидролиза и поглощения жира организмом. Это изобретение далее относится к полимерам, используемым при осуществлении описанных здесь способов, а также к новым промежуточным соединениям и способам получения указанных полимеров.
Одним объектом этого изобретения является группа, ингибирующая липазу, которая инактивирует такие липазы, как желудочная, панкреатическая и лингвальная липазы. Инактивация может происходить в результате образования ковалентной связи, при наличии которой фермент становится неактивным. Ковалентная связь может быть образована с аминокислотным остатком в самом активном сайте фермента или рядом с ним либо в остатке, расположенном на некотором расстоянии от активного сайта, при условии, что образование ковалентной связи вызывает ингибирование активности фермента. Липазы содержат каталитическую триаду, которая вызывает гидролиз липидов с образованием жирных кислот. Каталитическая триада состоит из аминокислотных остатков серина, аспартата и гистидина. Кроме того, эта триада вызывает гидролиз амидных связей в сериновых протеазах, поэтому можно предположить, что соединения, являющиеся ингибиторами сериновых протеаз, должны также ингибировать липазы. Поэтому ингибиторы сериновой протеазы, которые могут быть ковалентно связаны с полимером, являются предпочтительными группами, ингибирующими липазу. Например, ковалентная связь может быть образована между группой, ингибирующей липазу, и гидроксилом в самом каталитическом сайте фермента или рядом с ним. Например, ковалентная связь может быть образована с серином. Инактивация может быть также результатом образования ковалентной связи между группой, ингибирующей липазу, и аминокислотой, например цистеином, находящимся на некотором расстоянии от активного сайта. Помимо этого нековалентное взаимодействие между группой, ингибирующей липазу, и ферментом может также вызывать инактивацию фермента. Например, группа, ингибирующая липазу, может быть изостером жирной кислоты, которая может нековалентно взаимодействовать с каталитическим сайтом липазы. Кроме того, группа, ингибирующая липазу, может конкурировать с природными триглицеридами при гидролизе с липазой.
Одним объектом этого изобретения является группа, ингибирующая липазу, формулы I
I
где R обозначает водород, гидрофобную часть, -NR2R3, -CO2H, -OCOR2, -NHCOR2, замещенную или незамещенную алифатическую группу либо замещенную или незамещенную ароматическую группу;
R1 обозначает активирующую группу;
Y обозначает кислород, серу, -NR2- или отсутствует;
Z и Z1 независимо обозначают кислород, алкилен, серу, -SО3-, -СO2-, -NR2-, -CONR2-, -РO4Н- или спейсерную группу;
R2 и R3 независимо обозначают водород, замещенную или незамещенную алифатическую группу либо замещенную или незамещенную ароматическую группу;
m равно 0 или 1 и
n равно 0 или 1.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения группа, ингибирующая липазу, формулы I может иметь следующие структуры:
где R, R1 и Y имеют указанные выше значения.
В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения группа, ингибирующая липазу, формулы I может иметь следующие структуры:
где R, R1, R2, R3 и Y имеют указанные выше значения и р является целым числом (например, целым числом от нуля до около 30, предпочтительно от около 2 до около 10).
В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения ингибитор липазы формулы I является смешанным ангидридом. Смешанными ангидридами являются, но не ограничиваются ими, фосфорнокарбоксильные, фосфорносульфоновые и пирофосфатные смешанные ангидридные группы, ингибирующие липазу, которые могут быть выражены соответственно нижеследующими формулами:
где R, R1, Y и Z1 имеют указанные выше значения.
Другим объектом этого изобретения является группа, ингибирующая липазу, которая может быть ангидридом. В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения ангидрид является циклическим ангидридом формулы II
где R, Z и р имеют указанные выше значения, Х обозначает -PO2-, -SO2- или -СО- и k является целым числом от 1 до около 10, предпочтительно 1-4.
В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения ангидридные группы, ингибирующие липазу, могут быть циклическим ангидридом, являющимся частью конденсированной кольцевой системы. Ангидриды этого типа могут быть выражены формулой III
где X и Z имеют указанные выше значения и кольцо А обозначает необязательно замещенную циклическую алифатическую группу или ароматическую группу либо их комбинацию, которая может содержать один или несколько гетероатомов в кольце. В конкретном варианте осуществления изобретения циклический ангидрид является бензолсульфоновым ангидридом, имеющим нижеследующую структуру:
где Z имеет указанные выше значения и бензольное кольцо может быть далее замещено.
Другим объектом этого изобретения является группа, ингибирующая липазу, которая может быть α-галогензамещенным карбонилом формулы IV
где R и Y имеют указанные выше значения и W1 и W2 независимо обозначают водород или галоген, например -F, -Cl, -Вr и -I, причем по крайней мере один из W1 и W2 является галогеном.
Другим объектом этого изобретения является группа, ингибирующая липазу, которая может быть циклическим соединением, имеющим эндоциклическую группу, подверженную нуклеофильному воздействию. В качестве примеров группы, ингибирующей липазу, такого типа можно привести лактоны и эпоксиды, выраженные соответственно формулами V и VI
где R, Z, m и p имеют указанные выше значения.
Другим объектом этого изобретения является группа, ингибирующая липазу, которая может быть сульфонатной или дисульфидной группой, выраженной соответственно формулами VII и VIII
где R, Z и р имеют указанные выше значения и R отсутствует или обозначает гидрофобную часть, замещенную или незамещенную алифатическую группу либо замещенную или незамещенную ароматическую группу.
В конкретном варианте осуществления изобретения дисульфидная группа, ингибирующая липазу, может быть выражена нижеследующей формулой:
где R, Z и р имеют указанные выше значения.
Еще одним объектом этого изобретения является группа, ингибирующая липазу, которая может быть бороновой кислотой, связанной с полимером гидрофобной группой или непосредственно с полимером, если указанный полимер является гидрофобным. Ингибирующие липазу группы, которые представляют собой бороновую кислоту, могут иметь нижеследующую формулу:
где R, Z, n и m имеют указанные выше значения.
Еще одним объектом этого изобретения является изостерная группа, ингибирующая липазу, которая может быть фенольной кислотой, связанной с полимером. Ингибирующие липазу группы, которые представляют собой фенольную кислоту, могут иметь нижеследующую формулу:
где Z, R5, n и m имеют указанные выше значения и -СО3Н и -ОН находятся в орто- или пара-положении относительно друг друга.
При осуществлении описываемого здесь изобретения можно использовать различные полимеры. Полимеры могут быть алифатическими, алициклическими, ароматическими, синтетическими или природными. Однако предпочтительны алифатические и алициклические синтетические полимеры. Кроме того, полимер может быть гидрофобным, гидрофильным или может представлять собой сополимеры гидрофобных и/или гидрофильных мономеров. Полимер может быть неионным (например, нейтральным), анионным или катионным полностью или частично. Помимо этого полимеры могут быть получены из олефиновых или этиленовых мономеров (таких как виниловый спирт) или конденсационных полимеров.
Например, приемлемыми полимерами являются поливиниловый спирт, поливиниламин, поли-N-алкилвиниламин, полиаллиламин, поли-N-алкилаллиламин, полиалкиленимин, полиэтилен, полипропилен, полиэфир, полиэтиленоксид, полиамид, полиакриловая кислота, полиалкилакрилат, полиакриламид, полиметакриловая кислота, полиалкилметакрилат, полиметакриламид, поли-N-алкилакриламид, поли-N-алкилметакриламид, полистирол, винилнафталин, этилвинилбензол, аминостирол, винилбифенил, виниланизол, винилимидазолил, винилпиридинил, диметиламинометилстирол, этилметакрилат триметиламмония, этилакрилат триметиламмония, углевод, белок, замещенные производные вышеуказанных соединений (например, их фторированные мономеры) и их сополимеры.
Предпочтительными полимерами являются полиэфиры, такие как полиалкиленгликоли. Полиэфиры могут быть выражены формулой IX
где R имеет указанные выше значения и q является целым числом.
Например, полимер может быть полипропиленгликолем, полиэтиленгликолем или их сополимерами. Полимеры могут быть статистическими или блок-сополимерами. Кроме того, полимеры могут быть гидрофобными или гидрофильными полимерами либо их комбинациями (аналогично статистическим или блок-сополимерам).
Особенно предпочтительным полимером является блок-сополимер, имеющий гидрофобные и гидрофильные полимерные области. В таком варианте осуществления изобретения "минимальный полимер" может быть гидрофобным полимером, у которого один или оба конца кэппированы гидрофильным полимером или наоборот. Примером такого полимера является сополимер полиэтиленгликоль-полипропиленгликоль-полиэтиленгликоль, который продается под фирменным названием PLURONIC® (BASF Wyandotte Corp.). BRIJ® и IGEPAL® (Aldrich, Milwaukee, WI) являются примерами полимеров, у которых центральная часть, содержащая полиэтиленгликоль, кэппирована гидрофобной концевой группой. Полимеры BRIJ® представляют собой полиэтиленгликоли, кэппированные с одного конца алкоксильной группой, в то время как гидроксильная группа с другого конца полимерной цепи является свободной. Полимеры IGEPAL® представляют собой полиэтиленгликоли, кэппированные с одного конца 4-нонилфеноксигруппой, в то время как гидроксильная группа с другого конца полимерной цепи является свободной.
Другой класс полимеров образуют алифатические полимеры, такие как поливиниловый спирт, полиаллиламин, поливиниламин и полиэтиленимин. Эти полимеры могут далее иметь один или несколько заместителей, таких как замещенный или незамещенный, насыщенный или ненасыщенный алкил и замещенный или незамещенный арил. Приемлемыми заместителями являются анионные, катионные или нейтральные группы, например, такие как алкокси, арил, арилокси, аралкил, галоген, амин и аммоний. Полимер может иметь одну или несколько реакционноспособных функциональных групп, которые могут прямо или косвенно взаимодействовать с промежуточным соединением, имеющим группы, ингибирующие липазу.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения полимеры имеют нижеследующее повторяющееся звено:
где q является целым числом;
R4 обозначает -ОН, -NH2, -CH2NH2, -SH или группу формулы
где R, R1, Y, Z, Z1, m и n имеют указанные выше значения.
Кроме того, полимер может быть углеводом, таким как хитозан, целлюлоза, гемицеллюлоза, крахмал или их производные.
Полимер может быть линейным или сшитым. Сшивание может быть произведено в результате взаимодействия сополимера с одним или несколькими сшивающими агентами, имеющими две или больше функциональных групп, таких как электрофильные группы, которые взаимодействуют со спиртом полимера с образованием ковалентной связи. Сшивание в этом случае может произойти, например, в результате нуклеофильного воздействия гидроксильных групп полимера на электрофильные группы. Это вызывает образование мостика, связывающего два или больше атомов кислорода спирта из разных цепей полимера. Приемлемыми сшивающими агентами этого типа являются соединения, имеющие две или больше групп, выбираемых из ацилхлорида, эпоксида и алкил-Х, где Х обозначает приемлемую отщепляемую группу, такую как галоген, тозил или мезил. Примерами таких соединений являются, но не ограничиваются ими, эпихлоргидрин, сукцинилдихлорид, акрилоилхлорид, диглицидиловый эфир бутандиола, диглицидиловый эфир этандиола, пиромеллитовый диангидрид и дигалогеналканы.
Полимерная композиция может быть также сшита путем введения в реакционную смесь многофункционального сомономера в качестве сшивающего агента. Многофункциональный сомономер может быть введен в две или более растущие полимерные цепи, сшивая таким образом эти цепи. Приемлемыми многофункциональными сомономерами являются, но не ограничиваются ими, диакрилаты, триакрилаты и тетраакрилаты, диметакрилаты, диакриламиды, диаллилакриламиды и диметакриламиды. В качестве конкретных примеров можно привести диакрилат этиленгликоля, диакрилат пропиленгликоля, диакрилат бутиленгликоля, диметакрилат этиленгликоля, диметакрилат бутиленгликоля, метиленбис(метакриламид), этиленбис(акриламид), этиленбис(метакриламид), этилиденбис(акриламид), этилиденбис(метакриламид), тетраакрилат пентаэритрита, триметилолпропантриакрилат, диметакрилат бисфенола А и диакрилат бисфенола А. Другими приемлемыми многофункциональными мономерами являются поливиниларены, такие как дивинилбензол.
Молекулярная масса полимера не имеет важного значения. Желательно, чтобы полимер имел достаточно длинную цепь, не абсорбируемую частично или полностью в желудочно-кишечном тракте. Например, молекулярная масса может быть больше 900 Дальтон.
Переваривание и поглощение липидов является сложным процессом, в котором происходит эмульгирование нерастворимых в воде липидов с образованием эмульсии масла в воде, в которой диаметр капли масла равен примерно 0,5 мм. Эта эмульгированная масляная фаза имеет общий отрицательный заряд благодаря присутствию жирных кислот и желчных солей, которые являются основными эмульгаторами. Липазы, присутствующие в водной фазе, гидролизуют эмульгированные липиды на поверхности эмульсии. Большинство липаз имеют активный сайт, который скрыт поверхностной петлей аминокислот, расположенных непосредственно над активным сайтом, когда липаза находится в водном растворе. Однако, когда липаза соприкасается с желчными солями на поверхности раздела между липидом и водой в липидной эмульсии, липаза подвергается конформационному изменению, в результате которого поверхностная петля смещается к одной стороне и обнажает активный сайт. Это конформационное изменение позволяет липазе катализировать гидролиз липидов на поверхности раздела между липидом и водой в эмульсии. Следует ожидать, что полимеры, которые разрушают поверхность эмульсии или изменяют ее химическую структуру, способны подавлять активность липазы. Поэтому можно увеличить эффективность полимеров, имеющих группы, ингибирующие липазу, при их введении вместе с одним или несколькими полимерами, изменяющими поверхность эмульсии. Альтернативно группы, ингибирующие липазу, могут быть присоединены непосредственно к такому полимеру.
Существует несколько типов жиросвязывающих полимеров, которые эффективно разрушают поверхность липидной эмульсии или изменяют ее химическую структуру. Например, полимеры, имеющие положительно заряженные эмульгаторы, могут образовывать устойчивые липидные эмульсии. Липиды в такой эмульсии не являются субстратами для желудочно-кишечных липаз, так как поверхность эмульсии имеет общий положительный заряд вместо обычного общего отрицательного заряда. Жиросвязывающий полимер другого типа дестабилизирует эмульсию, вызывая коалесценцию масляных капель эмульсии. Это уменьшает площадь поверхности эмульсии, где липазы являются активными, и таким образом уменьшает гидролиз липидов. Жиропоглощающие полимеры более подробно описаны в одновременно рассматриваемой заявке с регистрационным 09/004963, поданной 9 января 1998 г., и в заявке с регистрационным 09/166453, поданной 5 октября 1998 г., которые полностью включены в это описание изобретения в качестве ссылки.
Замещенные полимеры, рассматриваемые в этом описании изобретения, можно получить в соответствии со способами, известными в этой области. Например, промежуточное соединение, ингибирующее липазу, имеющее реакционноспособную часть, может быть приведено в соприкосновение с полимером, имеющим функциональную группу, которая взаимодействует с указанной реакционноспособной частью. См. March, J., Advanced Organic Chemistry, 3rd edition, John Wiley and Sons, Inc., New York, (1985).
В используемом здесь значении термин "гидрофобная часть" означает часть молекулы, которая, взятая отдельно, лучше растворяется в октаноле, чем в воде. Например, октильная группа (С8Н17) является гидрофобной, так как ее "исходный" алкан, октан, лучше растворяется в октаноле, чем в воде. Гидрофобные части могут быть насыщенными или ненасыщенными, замещенными или незамещенными углеводородными группами. Такие группы включают замещенные и незамещенные алифатические группы с нормальной или разветвленной цепью или циклические алифатические группы, имеющие по крайней мере четыре атома углерода, замещенные или незамещенные арилалкильные или гетероарилалкильные группы и замещенные или незамещенные арильные или гетероарильные группы. Гидрофобная часть предпочтительно включает алифатическую группу, имеющую от около шести до тридцати атомов углерода. Типичными примерами приемлемых гидрофобных частей являются следующие алкильные группы: бутил, пентил, гексил, гептил, октил, нонил, децил, додецил, тетрадецил, гексадецил, октадецил, докозанил, холестерил, фарнезил, аралкил, фенил, нафтил и их комбинации. Другими примерами приемлемых гидрофобных частей являются галогеналкильные группы, имеющие по крайней мере четыре атома углерода (например, 10-галогендецил), гидроксиалкильные группы, имеющие по крайней мере шесть атомов углерода (например, 11-гидроксиундецил) и аралкильные группы (например, бензил). В используемом здесь значении алифатические группы означают углеводороды с прямой или разветвленной цепью или циклические С4-С30 углеводороды, которые являются полностью насыщенными или содержат одно или несколько звеньев ненасыщенности.
Ароматические группы, приемлемые для использования при осуществлении этого изобретения, включают, но не ограничиваются ими, ароматические кольца, например фенил и замещенный фенил, гетероароматические кольца, например пиридинил, фуранил и тиофенил, и конденсированные полициклические ароматические кольцевые системы, в которых карбоциклическое ароматическое кольцо или гетероарильное кольцо конденсировано с одним или несколькими другими карбоциклическими или гетероарильными кольцами. Примерами конденсированных полициклических ароматических кольцевых систем являются замещенные или незамещенные фенантрил, антрацил, нафтил, 2-бензотиенил, 3-бензотиенил, 2-бензофуранил, 3-бензофуранил, 2-индолил, 3-индолил, 2-хинолинил, 3-хинолинил, 2-бензотиазол, 2-бензооксазол, 2-бензимидазол, 1-изохинолинил, 1-изоиндолил, 3- изоиндолил и акридинтил.
"Замещенная алифатическая или ароматическая группа" может иметь один или несколько заместителей, таких как арильная группа (в том числе карбоциклическая арильная группа или гетероарильная группа), замещенная арильная группа, -O-(алифатическая или арильная группа), -O-(замещенная алифатическая группа или замещенная арильная группа), ацил, -СНО, -СО-(алифатическая или замещенная алифатическая группа), -СO-(арил или замещенный арил), -СОО-(алифатическая или замещенная алифатическая группа), -СОО-(арильная или замещенная арильная группа), -NН-(ацил), -O-(ацил), бензил, замещенный бензил, галогензамещенный низший алкил (например, трифторметил или трихлорметил), фтор, хлор, бром, йод, циано, нитро, -SH, -S-(алифатическая или замещенная алифатическая группа), -S-(арил или замещенный арил), -S-(ацил) и тому подобные.
"Активирующая группа" является группой, которая сообщает реакционную способность функциональной группе или части молекулы. "Активирующими группами" обычно являются электроноакцепторные группы. R1 или Y-R1 в вышеуказанных формулах предпочтительно является хорошей отщепляемой группой или электроноакцепторной группой. Примерами хороших отщепляемых групп являются фосфат, п-нитрофенол, о,п-динитрофенол, N-гидроксисукцинимид, имидазол, аскорбиновая кислота, пиридоксин, триметилацетат, адамантанкарбонилат, п-хлорфенол, о, п-дихлорфенол, метансульфонилат, мезитилсульфонилат и триизопропилбензолсульфонилат. Предпочтительной отщепляемой группой является N-гидроксисукцинимид.
Спейсерная группа может быть группой, имеющей от одного до около тридцати атомов, которая ковалентно связана с ингибитором липазы, полимером или гидрофобной частью. Спейсерная группа может быть ковалентно связана с ингибитором липазы, полимером или гидрофобной частью при помощи функциональной группы. Примерами функциональных групп являются кислород, алкилен, сера, -SО3-, -СО2-, -NR2- или -CONR2-. Спейсерная группа может быть гидрофильной или гидрофобной. Примерами спейсерных групп являются аминокислоты, полипептиды, углеводы и необязательно замещенные алкиленовые или ароматические группы. Спейсерные группы могут быть получены, например, из эпихлоргидрина, дигалогеналкана, галогеналкиловых эфиров, полиэтиленгликоля, полипропиленгликоля и других сшивающих или бифункциональных соединений. Предпочтительной спейсерной группой является бромалкилацетат.
Количество полимера, вводимого нуждающемуся субъекту, зависит от типа и серьезности заболевания и от особенностей субъекта, таких как общее состояние здоровья, возраст, масса тела и толерантность к лекарственным средствам. Количество вводимого полимера зависит также от степени ожирения и осложнений, связанных с ожирением. Квалифицированный специалист может определить необходимые дозы в зависимости от этих и других факторов. Эффективное количество полимера, предназначенное для введения человеку, обычно может составлять от около 10 мг/день до около 50 мг/день для взрослого человека. Предпочтительная доза составляет от около 10 мг/день до около 20 мг/день.
Полимер можно вводить любым приемлемым способом, в том числе, например, перорально в капсулах, суспензиях или таблетках. Предпочтительным способом введения является пероральное введение в смеси с пищей.
Указанный полимер можно вводить нуждающемуся субъекту вместе с приемлемым фармацевтическим носителем, входящим в состав фармацевтической композиции. Препараты, содержащие предназначенный для введения полимер, могут быть различными в зависимости от способа введения (например, раствор, эмульсия, капсула). Приемлемые фармацевтические носители могут содержать инертные ингредиенты, которые не взаимодействуют с группами полимера, ингибирующими липазу. Можно использовать стандартные методы получения фармацевтических препаратов, аналогичные описанным в справочнике Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Company, Easton, PA. Методы инкапсулирования композиций (такие как включение лекарственного вещества в твердую капсулу или циклодекстран) хорошо известны в этой области (Baker et al., "Controlled Release of Biological Active Agents", John Wiley and Sons, 1986).
Экспериментальная часть
Синтез полимеров
Пример 1.
Получение полиэтиленгликоля, имеющего н-пентильную гидрофобную часть и п-нитрофенилфосфатные группы, ингибирующие липазу.
Смесь н-пентанола (19,5 ммоль, 1,72 г) и N-метилимидазола (19,5 ммоль, 1,6 г) в безводном метиленхлориде (40 мл) медленно добавляют в течение 20 минут в безводных условиях к раствору п-нитрофенилфосфордихлоридата (5,0 г, 19,5 ммоль) в безводном метиленхлориде (100 мл). Во время добавления реакционную колбу охлаждают на водяной бане. Закончив добавление, водяную баню удаляют и реакционную смесь перемешивают в течение 2 часов при комнатной температуре. Смесь полиэтиленгликоля (молекулярная масса 8000; 10 ммоль, 80 г) и N-метилимидазола (19,5 ммоль, 1,6 г) в безводном метиленхллориде (150 мл) вводят в реакционную колбу в безводных условиях. Смесь перемешивают в течение 25 часов при комнатной температуре. Растворитель удаляют в вакууме, осадок очищают по способу А и получают полимер в виде белого порошка (70 г).
Способы очистки
Способ А
Осадок растворяют в деионизированной воде (100 мл). Раствор диализуют в течение 24 часов через мембрану Spectra/Рor MWCO:3,500. Диализованный раствор лиофилизуют и получают полимер в виде белого порошка.
Способ В
Осадок выливают в 0,5 л диэтилового эфира и перемешивают при комнатной температуре в течение 1 часа. Растворитель сливают и заменяют свежим диэтиловым эфиром (0,25 л). Смесь перемешивают в течение 1 часа. Растворитель удаляют и полимер сушат при комнатной температуре в вакууме.
Способ С
Реакционную смесь промывают 10% водным раствором сульфата натрия (3 х 100 мл). Органическую фазу сушат сульфатом магния. Растворитель удаляют и полимер сушат при комнатной температуре.
При помощи вышеуказанных способов синтезированы соединения, приведенные в табл. 1.
Пример 29.
Получение полимера PLURONIC®, имеющего н-тетрадецильную гидрофобную часть и п-нитрофенилфосфатные группы, ингибирующие липазу.
Смесь н-тетрадеканола (15 г, 70 ммоль) и N-метилимидазола (5,6 мл, 70 ммоль) в безводном метиленхлориде (75 мл) медленно добавляют в безводных условиях в течение 20 минут к раствору н-нитрофенилфосфордихлоридата (17,92 г, 70 ммоль) в безводном метиленхлориде (50 мл). Во время добавления реакционную колбу охлаждают на водяной бане. Закончив добавление, водяную баню удаляют и реакционную смесь перемешивают в течение 2 часов при комнатной температуре. Смесь PLURONIC® (молекулярная масса 1100; 39 г, 35 ммоль) и N-метилимидазола (5,6 мл, 70 ммоль) в безводном метиленхлориде (150 мл) вводят в реакционную колбу в безводных условиях. Смесь перемешивают в течение 24 часов при комнатной температуре. Реакционную смесь экстрагируют холодным насыщенным раствором NaCl (3 х 150 мл) и органический слой сушат безводным сульфатом натрия. Сульфат натрия отфильтровывают и фильтрат собирают. Растворитель удаляют из фильтрата при пониженном давлении, что дает 65 г бледно-желтой вязкой жидкости. Полученное вещество сушат в вакууме в течение одной недели при комнатной температуре. Целевой продукт используют без дальнейшей обработки при осуществлении анализов in vitro и in vivo.
В табл. 2 приведены вещества, полученные в соответствии с вышеописанным способом.
Пример 49.
Получение полипропиленгликоля, имеющего н-гексадецильную гидрофобную часть и п-нитрофенилфосфатную группу, ингибирующую липазу.
Смесь н-гексадеканола (28,41 г, 117 ммоль) и N-метилимидазола (9,34 мл, 117 ммоль) в безводном метиленхлориде (75 мл) медленно добавляют в безводных условиях в течение 20 минут к раствору п-нитрофенилфосфордихлоридата (30 г, 117 ммоль) в безводном метиленхлориде (60 мл). Во время добавления реакционную колбу охлаждают на водяной бане. Закончив добавление, водяную баню удаляют и реакционную смесь перемешивают в течение 2 часов при комнатной температуре. Смесь полипропиленгликоля (молекулярная масса 1000; 58,5 г, 58,5 ммоль) и N-метилимидазола (9,3 мл, 117 ммоль) в безводном метиленхлориде (150 мл) вводят в реакционную колбу в безводных условиях. Смесь перемешивают в течение 24 часов при комнатной температуре. Реакционную смесь экстрагируют холодным насыщенным раствором Na2SO4 (3 х 150 мл). Органический слой сушат безводным сульфатом магния. Сульфат магния отфильтровывают и фильтрат собирают. Растворитель удаляют из фильтрата при пониженном давлении, что дает 77 г продукта. Полученный продукт сушат в вакууме при комнатной температуре в течение 4 дней.
В табл.3 приведены п-нитрофенилфосфаты полипропиленгликоля, полученные в соответствии с вышеописанным способом.
Пример 57.
Получение полиэтиленгликоля, имеющего п-нитрофенилфосфонатную группу, ингибирующую липазу, и пентильные гидрофобные части.
А. Получение О,О-диметил-н-пентилфосфоната.
О, О-Диметилфосфонат (220 г, 2 моль) по каплям добавляют к суспензии NaH (48 г, 2 моль) в безводном ТГФ (600 мл) в атмосфере азота. Через 1 час медленно добавляют 1-бромпентан (248 мл, 2 моль) в ТГФ (400 мл) и реакционную смесь нагревают с обратным холодильником в течение 12 часов. Растворитель удаляют в вакууме, добавляют диэтиловый эфир (1 л) и соли отфильтровывают. Раствор в простом эфире промывают водой (3 х 100 мл) и органический слой сушат над безводным сульфатом натрия. Простой эфир удаляют при пониженном давлении и сырой продукт очищают перегонкой в вакууме, что дает 171 г О,О-диметил-н-пентилфосфоната.
В. Получение дихлорангидрида н-пентилфосфоновой кислоты.
О, О-Диметил-н-пентилфосфонат (158 г, 0,88 моль) и N,N-диметилформамид (700 мг) растворяют в тионилхлориде (200 мл) и полученную смесь нагревают с обратным холодильником в течение 48 часов. Летучие вещества удаляют в вакууме при комнатной температуре и сырой продукт очищают перегонкой, что дает бесцветную жидкость (135 г).
С. Получение полиэтиленгликоля, имеющего п-нитрофенил-н-пентилфосфонатные группы, ингибирующие липазу.
К раствору дихлорангидрида н-пентилфосфоновой кислоты (2,65 г, 14 ммоль) в 40 мл безводного дихлорметана добавляют в безводных условиях ярко-оранжевую натриевую соль п-нитрофенола (2,3 г, 14 ммоль). Ярко-оранжевый цвет исчезает в течение 5-10 минут. Через 45 минут при комнатной температуре добавляют смесь полиэтиленгликоля (молекулярная масса 8400; 56 г, 7 ммоль) и N-метилимидазола (1,5 мл, 20 ммоль) и перемешивают в течение 24 часов. Реакционную смесь промывают 2% раствором К2СО3 (6 х 100 мл) и насыщенным раствором NaCl (6 х 100 мл). Органический слой сушат Na2SO4 и растворитель удаляют в вакууме с получением вязкой жидкости. Полученный продукт выливают в 200 мл диэтилового эфира и перемешивают в течение 10 минут. Эфирную часть сливают и эту процедуру повторяют еще три раза. Целевой продукт получают в виде белого порошка, который сушат в вакууме при комнатной температуре в течение недели.
В табл. 4 приведены полиэтиленгликоли, имеющие п-нитрофенилфосфонатные группы, ингибирующие липазу, полученные в соответствии с этим способом.
Пример 61.
Получение полимера PLURONIC®, имеющего п-нитрофенилфосфатную группу, ингибирующую липазу, связанную н-пентил-1,5-диоксильным линкером, и н-гексадецильную гидрофобную часть.
В однолитровую круглодонную колбу вводят гидрид натрия (4,0 г в виде 60% дисперсии NaH в минеральном масле, 0,1 моль) и промывают безводным гептаном (3 х 25 мл). Добавляют безводный тетрагидрофуран (ТГФ) (150 мл) и перемешивают суспензию при комнатной температуре в атмосфере азота. Раствор PLURONIC® (молекулярная масса 1900; 50 вес.% полиэтиленгликоля, 50 вес.% полипропиленгликоля, 95 г, 0,05 моль) в безводном ТГФ (200 мл) добавляют при комнатной температуре. Раствор бромпентилацетата (20,9 г, 0,1 моль) в безводном ТГФ (50 мл) добавляют к реакционной смеси в безводных условиях. Реакционную смесь нагревают с обратным холодильником при 60 oС в течение 16 часов. Растворитель удаляют в вакууме и полученную взвесь суспендируют в дихлорметане (300 мл). Твердые вещества отфильтровывают и фильтрат промывают водой (3 х 100 мл). Органический слой сушат безводным сульфатом натрия и удаляют растворитель с получением бледно-коричневой вязкой жидкости (110 г). Это вещество растворяют в метаноле (500 мл) и обрабатывают 4 н. водным раствором NaOH (40 мл). Через 4 часа реакционную смесь подкисляют концентрированной НС1 и удаляют растворитель в вакууме. Вязкое масло растворяют в дихлорметане, который промывают водой (4 х 100 мл). Органический слой сушат над сульфатом натрия и удаляют растворитель, что дает бис-5-гидроксипентоксиполимер PLURONIC® в виде бледно-коричневой вязкой жидкости (98 г).
В другой колбе смесь н-гексадеканола (7,02 г, 29,0 ммоль) и N-метилимидазола (2,3 мл, 290 ммоль) в безводном метиленхлориде (40 мл) в течение 20 минут медленно добавляют в безводных условиях к раствору п-нитрофенилфосфордихлоридата (7,41 г, 29,0 ммоль) в безводном метиленхлориде (100 мл). Во время добавления реакционную колбу охлаждают на водяной бане. Закончив добавление, водяную баню удаляют и реакционную смесь перемешивают в течение 2 часов при комнатной температуре. Смесь бис-5-гидроксипентоксиполимера PLURONIC® (30 г, 14,48 ммоль) и N-метилимидазола (2,3 мл) в безводном метиленхлориде (150 мл) вводят в реакционную колбу в безводных условиях. Смесь перемешивают в течение 24 часов при комнатной температуре и промывают насыщенным раствором NaCl (3 х 100 мл). Органический слой собирают и сушат сульфатом натрия. Растворитель удаляют с получением вязкой жидкости. Полученный продукт промывают кипящим гексаном (6 х 50 мл) и сушат в вакууме при комнатной температуре в течение ночи, что дает бледно-желтую вязкую жидкость (39 г).
В табл. 5 приведены соединения, полученные в соответствии с вышеописанным способом.
Пример 67.
Получение полиэтиленгликоля, имеющего п-нитрофенилфосфатную группу, ингибирующую липазу, связанную н-пентил-1,5-диоксильным линкером, и н-гексадецильную гидрофобную часть.
В однолитровую круглодонную колбу вводят гидрид натрия (7,67 г в виде 60% дисперсии NaH в минеральном масле, 0,19 моль) и промывают безводным гептаном (3 х 25 мл). Добавляют безводный ТГФ (200 мл) и перемешивают суспензию при комнатной температуре в атмосфере азота. Раствор полиэтиленгликоля (молекулярная масса 1500; 150 г, 0,1 моль) в безводном ТГФ (200 мл) добавляют в безводных условиях при комнатной температуре. Смесь перемешивают в течение 1 часа при комнатной температуре и добавляют раствор бромпентилацетата (41,82 v, 0,2 моль) в безводном ТГФ (100 мл). Реакционную смесь нагревают с обратным холодильником при 60oС в течение 16 часов. Растворитель удаляют в вакууме и полученную взвесь суспендируют в дихлорметане (300 мл). Твердые вещества отфильтровывают и фильтрат промывают водой (3 х 100 мл). Органический слой сушат безводным сульфатом натрия и растворитель удаляют с получением бледно-коричневой вязкой жидкости (110 г). Полученное вещество растворяют в метаноле (500 мл) и обрабатывают 4 н. водным раствором NaOH (80 мл). Через 4 часа реакционную смесь подкисляют концентрированной НС1 и растворитель удаляют в вакууме. Вязкое масло растворяют в дихлорметане и промывают водой (4 х 100 мл). Органический слой сушат сульфатом натрия и удаляют растворитель, что дает бис-5-гидроксипентоксиполиэтиленгликоль в виде бледно-коричневой вязкой жидкости (98 г). п-Нитрофенилфосфатную группу вводят аналогично способу по примеру 61.
В табл. 6 приведены соединения, полученные в соответствии с вышеописанным способом.
Пример 70.
Получение полимера BRIJ®, имеющего п-нитрофенилфосфатную группу, ингибирующую липазу, и гексадецильную гидрофобную часть.
п-Нитрофенилфосфордихлоридат (75 г, 0,29 моль) в безводном дихлорметане (300 мл) вводят в однолитровую трехгорлую круглодонную колбу с мешалкой, продуваемую N2. В течение 2 часов по каплям добавляют раствор гексадеканола (71,03 г, 0,29 моль) и N-метилимидазола (23,35 мл, 0,29 моль) в безводном дихлорметане (250 мл). Реакционную смесь перемешивают в течение еще одного часа и выливают в однолитровую делительную воронку. Из воронки удаляют хлористоводородные соли N-метилимидазола, отделяющиеся внизу в виде масла. Дихлорметан удаляют из смеси в вакууме при температуре ниже 30oС, что дает янтарное масло, которое извлекают гексаном (400 мл) и помещают на ночь в холодильник. Реакционную смесь оттаивают и растворимую часть фильтруют, чтобы удалить кристаллы п-нитрофенилфосфордихлоридата. Растворитель удаляют из фильтрата ротационным выпариванием при температуре ниже 35oС, что дает н-гексил-п-нитрофенилфосфорхлоридат.
Колбу (500 мл) с мешалкой продувают N2. Сначала добавляют н-гексил-п-нитрофенилфосфорхлоридат (20 г, 0,043 моль) в безводном ТГФ (25 мл), после чего медленно добавляют раствор BRIJ® 58 (полиоксиэтилен(20)-цетиловый эфир, 48,56 г, 0,043 моль) и N-метилимидазол (3,45 мл, 0,043 моль) в безводном ТГФ (200 мл). Реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 24 часов. Растворитель удаляют ротационным выпариванием при температуре ниже 35o С и маслянистый остаток растворяют в метаноле (50 мл). Добавляют раствор метанола в воде (85 мл : 15 мл, 200 мл). Твердый бис-н,н-дигексил-п-нитрофенилфосфат собирают фильтрованием. Метанол отгоняют в роторном испарителе при температуре ниже 35oС. Воду удаляют из продукта лиофилизацией.
Соединения, приведенные в табл. 7, получены в соответствии с вышеописанным способом.
Пример 76.
Получение полимера IGEPAL®, имеющего концевую п-нитрофенилфосфатную группу, ингибирующую липазу, и н-гексадецильные гидрофобные части.
Колбу (500 мл) с мешалкой продувают N2 и вводят в нее н-гексадецил-п-нитрофенилфосфорхлоридат (20 г, 0,043 моль) в безводном ТГФ (25 мл), после чего медленно добавляют раствор IGEPAL® 720 (32,41 г, 0,043 моль) и N-метилимидазола (3,45 мл, 0,043 моль) в ТГФ (200 мл). Реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 24 часов. Растворитель удаляют в вакууме при комнатной температуре и маслянистый продукт извлекают метанолом (50 мл). К продукту добавляют раствор метанола в воде (85:15, 200 мл). Бис-н, н-дигексил-п-нитрофенилфосфат отфильтровывают и метанол отгоняют в вакууме при температуре ниже 35oС. Воду удаляют из продукта лиофилизацией.
Соединения, приведенные в табл. 8, получены в соответствии с вышеописанным способом.
Пример 80.
Получение сополимеров [поли(пропиленгликоля), блок-поли(этиленгликоля), блок-поли(пропиленгликоля)] , имеющих п-нитрофенилфосфатную группу, ингибирующую липазу, и н-гексильную гидрофобную часть.
Колбу (500 мл) с мешалкой продувают N2 и вводят н-гексил-п-нитрофенилфосфорхлоридат (20 г, 0,043 моль) в безводном ТГФ (25 мл), после чего медленно добавляют раствор сополимера [поли(пропиленгликоля), блок-поли(этиленгликоля), блок-поли(пропиленгликоля)] (средняя молекулярная масса 2000, * 50 вес. % этиленголиколя, 49,36 г, 0,0215 моль) и N-метилимидазола (3,45 мл, 0,043 моль) в ТГФ (200 мл). Реакционную смесь перемешивают в течение 24 часов при комнатной температуре. Растворитель удаляют в вакууме при комнатной температуре и маслянистый остаток извлекают метанолом (50 мл). Добавляют смесь метанола и воды (85:15) и отфильтровывают осадок бис-н,н-дигексил-п-нитрофенилфосфата. Метанол отгоняют ротационным выпариванием при температуре ниже 35oС и воду из продукта удаляют лиофилизацией.
В табл. 9 приведены полимеры, полученные в соответствии с вышеописанным способом.
Пример 83.
Получение полимера PLURONIC®, имеющего фосфорхлоридатные группы, ингибирующие липазу, и децильную гидрофобную часть.
Трехлитровую колбу продувают N2, вводят в нее раствор оксихлорида фосфора (30 г, 0,1956 моль) в безводном ТГФ (100 мл) и охлаждают смесь до 0-5oС. Смесь только что перегнанного триэтиламина (27,27 мл, 0,1956 моль) и 1-деканола (30,97 г, 0,1956 моль) в безводном ТГФ (300 мл) добавляют по каплям с максимальной скоростью 75 мл/час, поддерживая температуру раствора, равной 5oС. Затем с максимальной скоростью 75 мл/час добавляют смесь PLURONIC® (средняя молекулярная масса 2900, 142 г, 0,0489 моль) и только что перегнанного триэтиламина (13,7 мл, 0,0978 моль) в безводном ТГФ (300 мл), поддерживая температуру раствора, равной 5oС. Закончив добавление, реакционную смесь оставляют нагреваться до комнатной температуры и перемешивают в течение 24 часов. Хлористоводородные соли триэтиламмония отфильтровывают. Растворитель удаляют в вакууме при 30oС и полученное масло промывают гексаном (6 х 250 мл), чтобы удалить непрореагировавший н-децилфосфордихлоридат. Полученный продукт, бис-н-децилфосфорхлоридат PLURONIC®, сушат в высоком вакууме (0,003 мм Нg) в течение ночи при комнатной температуре.
Пример 84.
Получение полимера PLURONIC®, имеющего N-гидроксисукцинимидилфосфатные группы, ингибирующие липазу, и децильную гидрофобную часть.
Колбу (125 мл) с мешалкой продувают N2 и вводят в нее раствор бис-н-децилфосфорхлоридата PLURONIC® (полученный аналогично примеру 82, 30 г, 0,0178 моль). N-Гидроксисукцинимид (2,05 г, 0,0178 моль) добавляют в виде твердого вещества и оставляют растворяться. Добавляют только что перегнанный триэтиламин (2,48 мл, 0,0178 моль) и перемешивают реакционную смесь в течение 0,5 часа. Хлористоводородную соль триэтиламмония отфильтровывают и ТГФ удаляют из фильтрата ротационным выпариванием при 30oС. Полученный продукт сушат в высоком вакууме (0,003 мм Нg) в течение ночи.
Пример 85.
Получение полимеро PLURONIC®, имеющих пиридоксинилфосфатные группы, ингибирующие липазу, и децильную гидрофобную часть.
Колбу (125 мл) с мешалкой продувают N2 и вводят в нее бис-н-децилфосфорхлоридат PLURONIC® (полученный аналогично примеру 82; 30 г, 0,0178 моль) в безводном дихлорметане (30 мл). Гидрохлорид пиридоксина (2,54 г, 0,0178 моль) добавляют в виде твердого вещества и оставляют растворяться. Добавляют только что перегнанный триэтиламин (4,96 мл, 0,0356 моль) и перемешивают реакционную смесь в течение 2 часов. Хлористоводородную соль триэтиламмония отфильтровывают и растворитель удаляют ротационным выпариванием при температуре ниже 35oС. Масло извлекают ТГФ (50 мл) и повторно фильтруют. Растворитель удаляют ротационным выпариванием и полученный продукт сушат в высоком вакууме (0,003 мм Нg) в течение ночи при комнатной температуре.
В табл. 10 приведены полимеры, полученные в примерах 83, 84 и 85.
Пример 86.
Получение полимера PLURONIC®, имеющего β-лактонную группу, ингибирующую липазу (схема I).
Промежуточное соединение 1
В однолитровую круглодонную колбу вводят 10-гидроксиметилдеканоат 1 (20 г, 98 ммоль), бензилокси-2,2,2-трихлорацетимидат (30 г, 118 ммоль), дихлорметан (50 мл) и циклогексан (100 мл). Смесь перемешивают в течение 5 минут при комнатной температуре. К реакционной смеси в атмосфере азота добавляют трифторметансульфоновую кислоту (1,3 мл). В течение нескольких минут температура повышается от комнатной до 37oС. Ход реакции контролируют при помощи ТСХ (гексан : этилацетат, 9:1). Через 16 часов исходное вещество полностью исчезает. Твердые вещества отделяют от реакционной смеси фильтрованием и фильтрат промывают насыщенным водным раствором бикарбоната натрия (3 х 100 мл) и водой (3 х 100 мл). Органическую фазу собирают и сушат безводным сульфатом натрия. Растворитель удаляют в вакууме при комнатной температуре. Осадок очищают на колонке из силикагеля, используя градиент смеси простого эфира/гексана в качестве подвижной фазы. Полученный продукт элюируют из колонки смесью простого эфира/гексана (8:2). Растворитель удаляют в вакууме с получением 10-бензилоксиметилдеканоата (промежуточное соединение 1) в виде твердого вещества (32 г).
Промежуточное соединение 2
Промежуточное соединение 1 (30 г) омыляют в 6 н. растворе NaOH (100 мл) в течение 12 часов, а затем подкисляют концентрированной НС1. Полученный продукт экстрагируют хлороформом (5 х 100 мл). Органические слои объединяют и сушат сульфатом натрия. Растворитель удаляют в вакууме с получением 10-бензилоксидекановой кислоты (промежуточное соединение 2) (27 г), которое сразу же используют при осуществлении следующей реакции.
Промежуточное соединение 3
Раствор н-бутиллития в гексане (1,6 М раствор, 68 мл, 108 ммоль) по каплям добавляют к раствору N,N-диизопропиламина (15,14 мл, 108 ммоль) в ТГФ (50 мл), который находится при 0oС. Закончив добавление, смесь перемешивают еще 10 минут при 0oС. Затем смесь охлаждают до -50oС и по каплям добавляют раствор промежуточного соединения 2 (15 г, 54 ммоль) в 100 мл ТГФ. Закончив добавление, смесь оставляют нагреваться до комнатной температуры и затем перемешивают в течение 1 часа. Смесь охлаждают до -78oС и по каплям добавляют раствор децилальдегида (8,44 г, 54 ммоль) в ТГФ (40 мл). Смесь перемешивают в течение 3 часов при -78oС, нагревают до комнатной температуры и останавливают реакцию, добавляя насыщенный раствор хлорида аммония (50 мл). Смесь экстрагируют диэтиловым эфиром (5 х 50 мл). Органические слои объединяют и сушат сульфатом натрия, фильтруют и упаривают с получением промежуточного соединения 3 (22 г).
Промежуточное соединение 4
Бензолсульфонилхлорид (9,8 г, 56 ммоль) добавляют к раствору промежуточного соединения 3 (12 г, 28 ммоль) в пиридине (200 мл), находящемся при 0oС. Закончив добавление, смесь помещают в холодильник при температуре 4oС на 24 часа, выливают в измельченный лед (2 кг) и перемешивают при комнатной температуре в течение 20 минут. Смесь экстрагируют диэтиловым эфиром (6 х 150 мл). Объединенные органические слои промывают водой, сушат сульфатом натрия, фильтруют и концентрируют в вакууме. Полученный продукт очищают на колонке из силикагеля, используя в качестве элюента смесь гексана и этилацетата (9:1), что дает промежуточное соединение 4 в виде масла (9,8 г).
ИС: 1825 см-1.
Промежуточное соединение 5
Промежуточное соединение 4 (9,5 г, 22 ммоль) растворяют в метиленхлориде, гидрируют под давлением водорода 3,5 атм (50 фунтов на кв. дюйм) в течение 4 часов, используя в качестве катализатора 10% Pd/C (1 г). Раствор фильтруют и растворитель удаляют в вакууме, что дает промежуточное соединение 5 в виде масла (6,9 г).
Промежуточное соединение 6
Раствор полимера PLURONIC® (молекулярная масса 1900; 570 г, 300 ммоль) в ТГФ (500 мл) по каплям добавляют к перемешиваемой суспензии гидрида натрия (15 г) в ТГФ (150 мл). Закончив добавление, смесь перемешивают еще 30 минут при комнатной температуре. По каплям добавляют раствор этил-4-бромбутирата (117 г, 600 ммоль) и перемешивают смесь при 60oС в течение 16 часов. Смесь охлаждают до комнатной температуры, соли отфильтровывают и растворитель удаляют в вакууме с получением светло-коричневого вязкого вещества, которое суспендируют в дихлорметане (1 л) и промывают водой (3 х 200 мл). Органический слой собирают и сушат сульфатом натрия, фильтруют и растворитель удаляют в вакууме, что дает промежуточное соединение 6 в виде вязкой жидкости (770 г).
Промежуточное соединение 7
Промежуточное соединение 6 растворяют в растворе метанола (1 л) и 50% раствора гидроксида натрия (100 мл) и перемешивают в течение 24 часов при комнатной температуре. Реакционную смесь подкисляют концентрированной НСl и удаляют растворитель в вакууме. Остаток вновь суспендируют в дихлорметане (1 л) и промывают водой (4 х 250 мл). Органический слой сушат сульфатом натрия, фильтруют и удаляют растворитель в вакууме, что дает промежуточное соединение 7 в виде вязкой жидкости (650 г).
Промежуточное соединение 8
Гидрохлорид 1-(3-диметиламинопропил)-3-этилкарбодиимида (4,8 г, 25 ммоль) добавляют в атмосфере азота к раствору промежуточного соединения 7 (20,72 г, 10 ммоль) в дихлорметане (100 мл) в круглодонной колбе. Смесь перемешивают в течение 10 минут при комнатной температуре и добавляют N-гидроксисукцинимид (2,3 г). Смесь перемешивают в течение 12 часов при комнатной температуре, переносят в делительную воронку и промывают водой (3 х 30 мл). Органический слой сушат безводным сульфатом натрия, фильтруют и удаляют растворитель в вакууме, что дает 22 г промежуточного соединения 8, которое сразу же используют на следующей стадии.
Пример 86a.
Триэтиламин (3 мл) добавляют к раствору промежуточного соединения 8 (22 г, ~10 ммоль) и промежуточного соединения 5 (6,5 г, 20 ммоль) в дихлорметане (150 мл). Смесь перемешивают в течение 4 часов при комнатной температуре, выливают в делительную воронку и промывают 5% НСl (3 х 20 мл) и водой (3 х 50 мл). Органический слой сушат сульфатом натрия, фильтруют и удаляют растворитель в вакууме. Соединение по примеру 86 получают в виде вязкой жидкости (26 г). Это вещество используют без дальнейшей обработки при осуществлении анализов in vitro и in vivo.
Пример 87.
Получение полимера PLURONIC®, имеющего дисульфидную группу, ингибирующую липазу.
Промежуточное соединение 9
1-(3-Диметиламинопропил)-3-этилкарбодиимид (1,1 г, 5 ммоль) добавляют к раствору 5,5'-дитиобис(2-нитробензойной кислоты) (3,96 г, 10 ммоль) в дихлорметане (100 мл). Через 10 минут добавляют N-гидроксисукцинимид (0,5 г, 5 ммоль) и реакционную смесь перемешивают в течение б часов при комнатной температуре. Реакционную смесь выливают в делительную воронку и промывают водой (3 х 20 мл). Органический слой сушат безводным сульфатом натрия, фильтруют и удаляют растворитель в вакууме, что дает промежуточное соединение 9, которое сразу же используют на следующей стадии.
К раствору промежуточного соединения 9 в дихлорметане (100 мл) добавляют раствор PLURONIC® (молекулярная масса 1900; 9,5 г, 5 ммоль) в дихлорметане (50 мл) и триэтиламин (0,5 мл). Смесь перемешивают в течение 16 часов при комнатной температуре, выливают в делительную воронку и промывают водой (3 х 30 мл). Органический слой сушат безводным сульфатом натрия, фильтруют и удаляют растворитель в вакууме, что дает соединение по примеру 87 в виде вязкой жидкости (12 г).
Пример 88.
Получение полимера PLURONIC®, имеющего ангидридную группу, ингибирующую липазу.
Промежуточное соединение 10
1-(3-Диметиламинопропил)-3-этилкарбодиимид (2,2 г, 10 ммоль) добавляют к раствору ангидрида 1,2,3-бензолтрикарбоновой кислоты (2,1 г, 10 ммоль) в дихлорметане (100 мл). Смесь перемешивают в течение 10 минут, добавляют N-гидроксисукцинимид (1,0 г, 10 ммоль) и реакционную смесь перемешивают в течение 6 часов при комнатной температуре. Реакционную смесь выливают в делительную воронку и промывают водой (3 х 20 мл). Органический слой сушат безводным сульфатом натрия, фильтруют и удаляют растворитель в вакууме, что дает промежуточное соединение 10, которое сразу же используют на следующей стадии.
Раствор полимера PLURONIC® (молекулярная масса 1900, 9,5 г, 5 ммоль) и триэтиламина (0,5 мл) в дихлорметане (50 мл) добавляют к раствору промежуточного соединения 10 в дихлорметане (100 мл). Смесь перемешивают в течение 16 часов при комнатной температуре, выливают в делительную воронку и промывают водой (3 х 30 мл). Органический слой сушат безводным сульфатом натрия, фильтруют и удаляют растворитель в вакууме, что дает соединение по примеру 88 (11,2 г) в виде вязкой жидкости.
Анализ in vitro
Способ 1. Трибутириновый субстрат.
Возможные ингибиторы активности панкреатической липазы оценивают методом титрования при помощи прибора для определения рН (рН Stat Radiometer America, Westlake, ОН). Субстрат (1 мл трибутирина) добавляют к 29,0 мл буфера трис-НС1 (рН 7,0), содержащего 100 мМ NaCl, 5 мМ CaCl2 и 4 мМ туародезоксихолата натрия. Этот раствор перемешивают в течение 5 минут, после чего к нему добавляют 210 единиц панкреатической липазы свиньи (Sigma, 21000 единиц/мг), растворенной в буфере для анализа. Высвобождение масляной кислоты липазой контролируют в течение 10 минут, производя титрование анализируемой системы до постоянного показателя рН, равного 7,0, при помощи 0,02 М раствора NaOH. Активность фермента выражена в миллиэквивалентах основания, добавляемого в минуту на грамм фермента. В последующих анализах разные количества ингибитора солюбилизируют в трибутрине или буфере в зависимости от характеристик растворимости соединения и вводят в анализируемую систему в нулевое время.
Способ 2. Субстрат на основе оливкового масла.
Возможные ингибиторы активности панкреатической липазы оценивают методом титрования при помощи прибора для определения рН (рН Stat Radiometer America, Westlake, ОН). Субстрат (15 мл эмульсии оливкового масла, содержащей 80 мМ оливкового масла и 2 мМ олеиновой кислоты, растворенной и обработанной ультразвуком в буфере, содержащем 10 мМ трис-НС1 с показателем рН 8,0, 110 мМ NaCl, 10 мМ CaCl2, 2 мМ лецитина, 1,32 мМ холестерина, 1,92 мМ гликохолата натрия, 1,28 мМ таурохолата натрия, 2,88 мМ гликодезоксихолата натрия и 1,92 мМ тауродезоксихолата натрия) добавляют к 15 мл буфера для анализа (буфер трис-HCl, рН 8,0, содержащий 110 мМ NaCI и 10 мМ CaCl2). Этот раствор перемешивают в течение 4 минут и добавляют 1050 единиц панкреатической липазы свиньи (Sigma, 21000 единиц/мг), растворенной в буфере для анализа. Гидролиз триглицерида контролируют в течение 30 минут, титруя анализируемую систему до постоянного показателя рН 8,0 0,02 М раствором NaOH. Активность фермента выражена в миллиэквивалентах основания, добавляемого в минуту на грамм фермента. В последующих анализах исходные растворы ингибитора получают или в этаноле, или в ДМСО и в нулевое время добавляют к анализируемой системе разные количества растворов.
Анализы выполняют так, как это описано выше, в соответствии со способом 1 или 2 и процентное значение ингибирования определяют путем сравнения активности ферментов при наличии и отсутствии ингибитора. Оценивают три концентрации ингибитора и строят график зависимости процентного значения ингибирования от логарифма концентрации ингибитора, чтобы определить концентрацию, при которой достигается 50% ингибирование (IC50). Нижеследующие соединения анализируют с использованием указанных значений для IC50, приведенных в табл. 11-17.
Исследования in vivo
Соединения, полученные в примерах 8, 35, 36, 41, 42, 48, 62, 63, 67-69, 71-75, 78, 81 и 82, в течение шести дней испытывали в отношении их способности уменьшать суточное потребление калорий благодаря увеличению экскреции жира в фекалиях и снижать привес, используя в качестве животной модели здоровых крыс, и сравнивали полученные результаты с контрольной группой. Самцов крыс Sprague-Dawley (в возрасте пяти-шести недель) помещали в отдельные клетки и давали ad libitum порошкообразный "корм с высоким содержанием жира", состоящий из обычного корма для грызунов, содержащего 15 вес.% жира (55% кокосового масла и 45% кукурузного масла). Подопытные животные получали этот корм в течение пяти дней, после чего животных взвешивали и распределяли в экспериментальные или контрольные группы (6-8 животных в одной группе; в каждой группе животные имели одинаковую среднюю массу тела). Животные в течение шести дней получали испытуемые соединения, которые добавляли в "корм с высоким содержанием жира" в концентрациях (в весовом отношении), равных 0,0% (контрольная группа), 0,3% или 1,0% от количества корма.
Потребление корма измеряли для каждого животного на протяжении всего исследования и выражали в виде общего количества корма, съеденного животным в течение шестидневного испытания. На 6-й день всех животных взвешивали и высчитывали общий привес массы тела за период испытания.
Образцы испражнений крыс собирали в последние три дня из шести дней введения лекарственного средства. Полученные образцы сушили вымораживанием и измельчали в тонкий порошок. Отвешивали полграмма образца и переносили в экстракционные ячейки. Образцы экстрагировали в скоростном жидкостном экстракторе (Accelerated Solvent Extractor ASE 200, Dyonex Corporation, Sunnyvale, CA), содержащем 95% этанола, 5% воды и 100 мМ КОН. Образец экстрагировали в течение 17 минут при 150o С и давлении 105 атм (1500 фунтов на кв. дюйм). Аликвоту экстракта переносили в пробирку, содержащую молярный избыток НС1. Образец упаривали и восстанавливали в растворе детергента, содержащем 2% тритона Х-1200, 1% полиоксиэтиленлаурилового эфира и 0,9% NaCl. Содержание жирных кислот определяли ферментативным методом при помощи колориметрического набора (NEFAC, Wako Chemical GmbH, Neuss, Germany).
В табл. 18 приведены данные соотношения между жиром в фекалиях и потребленным жиром как для контрольных, так и для испытуемых животных (определение осуществлялось ферментативным методом, как это описано выше), а также величины потребления корма и привеса в течение 6 дней по сравнению с контрольными животными.
Вычисление соотношения между жиром в фекалиях и поглощенным жиром
Концентрации жирных кислот, определяемые ферментативным анализом, выражены в ммоль/мл. Количество ммоль/мл жирной кислоты умножают на количество миллилитров экстракта, полученного из 500 мг образца, что позволяет получить общее количество ммолей жирной кислоты. Значение общего количества ммолей жирной кислоты превращают в общее количество миллиграммов жирной кислоты, используя среднюю молекулярную массу жирной кислоты с длиной цепи от средней до длинной. Полученное значение корректируют с учетом разбавлений, произведенных в процессе обработки образца. Если результаты выражены в виде мг/г фекалий, общее количество миллиграммов жирных кислот умножают на 2. Если результаты выражены в виде общего количества миллиграммов жирной кислоты, выделенной в течение 24 часов, количество мг/г фекалий умножают на массу фекалий в граммах, выделенных в течение 24 часов. Если результаты выражены в виде выделенного жира в процентах от жира, поглощенного в течение 24 часов, то общую массу жира, выделенного в течение 24 часов, делят на массу жирных кислот, поглощенную в течение 24 часов, и умножают на 100.
Несмотря на то, что это изобретение описано со ссылкой на предпочтительные варианты его осуществления, специалистам в этой области должно быть понятно, что в него могут быть внесены разные изменения и модификации, не выходящие за пределы сущности и объема этого изобретения, представленного в прилагаемой формуле изобретения. Специалисты в этой области могут определить или оценить без какого-либо чрезмерного экспериментирования многие модификации конкретных вариантов осуществления описанного здесь изобретения. Все эти модификации входят в объем формулы изобретения.
Изобретение относится к медицине, в частности к терапии и эндокринологии, и касается лечения ожирения и гипертриглицеридемии. Для этого предлагается использовать для перорального введения вещество, представляющее собой полимер, в структуру которого введена по крайней мере одна замещающая группа, способная ингибировать липазу. Это препятствует усвоению пищевого жира, что уменьшает вес и явления гипертриглицеридемии при значительном расширении возможности использования ингибирования липазы. 12 с. и 26 з.п. ф-лы, 18 табл.
где R обозначает водород, гидрофобную часть, -NR2R3, -СO2Н, -ОСОR2, -NHСОR2, замещенную или незамещенную алифатическую группу либо замещенную или незамещенную ароматическую группу;
R1 обозначает активирующую группу;
Y обозначает кислород, серу, -NR2- или отсутствует;
Z и Z1 независимо обозначают кислород, алкилен, серу, -SO3-, -СO2-, -NR2-, -СОNR2-, -РO4Н- или спейсерную группу;
R2 и R3 независимо обозначают водород, замещенную или незамещенную алифатическую группу либо замещенную или незамещенную ароматическую группу;
m = 0 или 1;
n = 0 или 1.
4. Способ по п.3, в котором -Y-R1 обозначает
5. Способ по п.1, в котором полимер замещен в концевой части по крайней мере одной группой, ингибирующей липазу.
где R обозначает водород, гидрофобную часть, -NR2R3, -CO2H, -ОСОR2, -NHСОR2, замещенную или незамещенную алифатическую группу либо замещенную или незамещенную ароматическую группу;
q является целым числом.
где q является целым числом;
R4 обозначает -ОН, -NН2, -СН2NH2, -SН или группу формулы
где R обозначает водород, гидрофобную часть, -NR2R3; -СO2Н, -ОСОR2, -NHСОR2, замещенную или незамещенную алифатическую группу либо замещенную или незамещенную ароматическую группу;
R1 обозначает активирующую группу;
Y обозначает кислород, серу, -NR2- или отсутствует;
Z и Z1 независимо обозначают кислород, алкилен, серу, -SO3-, -СO2-, -NR2-, -СОNR2-, -РO4Н- или спейсерную группу;
R2 и R3 независимо обозначают водород, замещенную или незамещенную алифатическую группу либо замещенную или незамещенную ароматическую группу;
m = 0 или 1;
n = 0 или 1.
17. Способ по п.15, в котором R4 обозначает -СН2NН2 или группу формулы
18. Способ лечения ожирения у млекопитающего, который включает стадию перорального введения указанному млекопитающему эффективного количества полимера, замещенного по крайней мере одной группой формулы
где R обозначает водород, гидрофобную часть, -NR2R3, -СO2Н, -ОСОR2, -NНСОR2, замещенную или незамещенную алифатическую группу либо замещенную или незамещенную ароматическую группу;
Z обозначает кислород, алкилен, серу, -SO3-, -СO2-, -NR2-, -СОNR2-, -Р04Н- или спейсерную группу;
R2 и R3 независимо обозначают водород, замещенную или незамещенную алифатическую группу либо замещенную или незамещенную ароматическую группу;
р является целым числом от нуля до около 30.
где кольцо А является замещенной или незамещенной циклической алифатической группой, ароматической группой или их комбинацией с одним или несколькими гетероатомами;
Z обозначает кислород, алкилен, серу, -SO3-, -СO2-, -NR2-, -СОNR2-, -РO4Н- или спейсерную группу;
R2 обозначает водород, замещенную или незамещенную алифатическую группу либо замещенную или незамещенную ароматическую группу;
X независимо обозначает -РO2-, -SO2- или -СО-.
где R обозначает водород, гидрофобную часть, -NR2R3, -СO2Н, -ОССR2, -NHСОR2, замещенную или незамещенную алифатическую группу либо замещенную или незамещенную ароматическую группу;
Z обозначает кислород, алкилен, серу, -SO3-, -СO2-, -NR2-, -СОNR2-, -РO4Н- или спейсерную группу;
R2 и R3 независимо обозначают водород, замещенную или незамещенную алифатическую группу либо замещенную или незамещенную ароматическую группу;
X независимо обозначает -РO2-, -SO2- или -СО-;
k является числом от 0 до около 10;
р является целым числом от 0 до около 30.
где заместители -СO2Н и -ОН фенильного кольца находятся в орто- или параположении относительно друг друга;
R5 обозначает гидрофобную часть, замещенную или незамещенную алифатическую группу либо замещенную или незамещенную ароматическую группу;
Z обозначает кислород, алкилен, серу, -SO3-, -СO2-, -NR2-, -СОNR2-, -РO4Н- или спейсерную группу;
R2 обозначает водород, незамещенную или замещенную алифатическую группу либо незамещенную арильную или замещенную ароматическую группу.
где R обозначает водород, гидрофобную часть, -NR2R3, -СO2Н, -ОСОR2, -NНСОR2, замещенную или незамещенную алифатическую группу либо замещенную или незамещенную ароматическую группу;
R5 обозначает гидрофобную часть, замещенную или незамещенную алифатическую группу либо замещенную или незамещенную ароматическую группу;
Z обозначает кислород, алкилен, серу, -SO3-, -СO2-, -NR2-, -СОNR2-, -РO4Н- или спейсерную группу;
R2 и R3 независимо обозначает водород, незамещенную или замещенную алифатическую группу либо незамещенную или замещенную ароматическую группу.
где р является целым числом от 0 до около 30.
где R5 обозначает гидрофобную часть, замещенную или незамещенную алифатическую группу либо замещенную или незамещенную ароматическую группу;
Z обозначает кислород, алкилен, серу, -SO3-, -СO2-, -NR2-, -СОNR2-, -РO4Н- или спейсерную группу;
R2 обозначает водород, незамещенную или замещенную алифатическую группу либо незамещенную или замещенную ароматическую группу.
где R обозначает водород, гидрофобную часть, -NR2R3, -СO2Н, -ОСОR2, -NHСОR2, замещенную или незамещенную алифатическую группу либо замещенную или незамещенную ароматическую группу;
W1 и W2 независимо обозначают галоген или водород, причем по крайней мере один из W1 и W2 является галогеном;
Y обозначает кислород, серу, -NR2- или отсутствует;
R2 и R3 независимо обозначает водород, незамещенную или замещенную алифатическую группу либо незамещенную или замещенную ароматическую группу.
где R обозначает водород, гидрофобную часть, -NR2R3, -СO2Н, -ОСОR2, -NHСОR2, замещенную или незамещенную алифатическую группу либо замещенную или незамещенную ароматическую группу;
Z обозначает кислород, алкилен, серу, -SO3-, -СO2-, -NR2-, -СОNR2-, -РO4Н- или спейсерную группу;
R2 и R3 независимо обозначают водород, незамещенную или замещенную алифатическую группу либо незамещенную или замещенную ароматическую группу;
m = 0 или 1;
р является целым числом от 0 до около 30.
где R обозначает водород, гидрофобную часть, -NR2R3, -СO2Н, -ОССR2, -NHСОR2, замещенную или незамещенную алифатическую группу либо замещенную или незамещенную ароматическую группу;
Z обозначает кислород, алкилен, серу, -SO3-, -СO2-, -NR2-, -СОNR2-, -РO4Н- или спейсерную группу;
R2 и R3 независимо обозначают водород, незамещенную или замещенную алифатическую группу либо незамещенную или замещенную ароматическую группу;
р является целым числом от 0 до около 30.
Приоритет по пунктам:
05.10.1998 - по пп.1-32 и 34-38;
09.01.1998 - по п.33.
| RU 94028653 A1, 10.09.1996 | |||
| RU 2066185 C1, 10.09.1996 | |||
| US 4432968 A, 1984 | |||
| ДЕДОВ И.И | |||
| и др | |||
| Эндокринология | |||
| - М.: Медицина, 2000, стр | |||
| АППАРАТ ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТОРФА НА СУШИЛЬНОМ ПОЛЕ | 1922 |
|
SU608A1 |
